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1、1CT 抗原的研究进展【关键词】 CT 抗原 研究进展1991 年，Bruggen 等人1使用基因转染技术发现了第一个癌/睾丸抗原(cancer testis antigen,CTA)MAGE1。以后的 20 多年中，不少学者对 CT 抗原做了大量的研究。CTA 是一类具有特异性表达模式的肿瘤相关抗原，其表达具有以下特点2,3：具有共同的表达模式，即在正常组织中仅限于睾丸的生殖细胞如精子、卵子和胎盘的滋养层细胞中表达，而在各种肿瘤组织中有不同频率的表达;大多数 CT 抗原位于 X 染色体上;通常是以多个家族成员的形式存在;在各种来源不同的肿瘤组织中，CT 抗原的表达常具有异质性。目前已发现 9
2、6 个 CTA，分别有 15 个基因家族和 31 种基因编码。根据 CT 抗原定位是否在 X 染色体上，可将 CTA 基因分为两大类：XCTA ，定位于 X 染色体上，包括MAGE、GAGE 、NYESO1 等;NonXCTA ，则定位在不同的染色体上，如 SCP1、CT9 等。1 CTA 在生殖细胞中的表达 CTA 最初定义为只能限制性表2达在正常睾丸和多种肿瘤组织的一类抗原。随着研究的深入，发现有些 CTA 并不严格限制表达于正常睾丸，在一些正常组织中也有表达。成人的卵巢一般很少有 CTA 的表达4 6，但是胎儿时期的卵巢却发现有多种 CTA 的表达7。2007 年，Peter 等7 应用
3、了免疫组织化学的方法检测了MAGEA1、MAGEA3 、MAGEA4 、MAGEC1 、NYESO1等 5 种 CTA 在胎儿不同时期卵巢中的表达情况，结果发现 5 种CTA 在胎儿时期的卵巢中均有表达，其中MAGEA3、MAGEA4 、MAGEC1 的表达具有时相性，在胚胎的早期 1317 周表达由弱逐渐增强，在 18 周时 3 种 CTA 均达到高峰，随后又逐渐减弱， MAGEA1 和 NYESO1 一直处于低水平表达，而在其他的非性腺组织中未能检测到这 5 种 CTA 的表达。CTA 主要限制性的表达于男性生殖细胞精子发生的早期8 ，9，例如 MAGEA 主要表达于精原细胞10， SCP
4、1 主要表达于精母细胞的减数分裂偶线期11，而 OYTES1 编码的蛋白也称为SP32(sperm protein 32)则主要表达在精子发生的晚期12。Gjerstorff MF 等13还对 CT 抗原 MAGEA1、GAGE 和NYESO1 在人生殖腺发育过程中的表达进行了研究，发现 GAGE在生殖原基的原生殖细胞中有表达，而 MAGEA1 和 NYESO1则是在生殖腺分化为睾丸和卵巢之后才表达。在妊娠 6 个月时，3个 CT 抗原在生殖细胞中的表达达到高峰，此后逐渐下降，在卵母细胞中，MAGEA1 的表达在出生后终止，而 NYESO1 则持续3到新生时期，GAGE 可达成年。2 CTA
5、基因的表达调控 DNA 甲基化是由 DNA 甲基化转移酶(DNA methyltransferase,DNMT)介导， S腺苷酸作为甲基供体，将胞嘧啶转变为 5甲基胞嘧啶的一种反应，主要发生在胞嘧啶 鸟嘌呤的 CpG 二核苷酸种的胞嘧啶碱基上。目前认为 DNA 甲基化是基因表达调控的机制之一，主要通过以下三方面影响基因的转录：DNA 的甲基化改变了 DNA 分子的空间构象，从而影响基因表达;基因启动子区域高甲基化状态直接阻碍转录因子与启动子的结合;高甲基化的 CpG 岛通过特异的甲基化结合蛋白(methylCpGbindingprotein，Mecp) 与组蛋白去乙酰化酶(histonedea
6、cetylase，HDAC)协同作用，增强 HDAC 去乙酰化的活性，从而导致基因转录失活14。目前已有不少实验证明，DNA甲基化在 CTA 基因的表达调控中起作用。Jang 等15研究发现癌组织中的 AGEA1、MAGEA3 、MAGEB2 的表达率和启动子低甲基化的百分率均高于癌旁组织。2008 年，Sara J 等16再次证实了 DNMT 抑制剂 DAC(5aza2deoxycytidine) 能使卵巢癌细胞株表达的多种 CTA 基因，其中包括MAGEA1、MAGEA3 、MAGEA4 、MAGEA6 等 11 种 CTA表达上调。3 CTA 的功能 CTA 在生殖方面的功能，目前了解的
7、很少。4Itoh 研究 10提出 MAGEA1 和 A4 蛋白在精原细胞和初级精母细胞的细胞核及细胞质中表达，表明这些蛋白在精子发生的早期起作用。CAGE1 作为精子细胞和精子顶体的重要组成部分,对精子头部顶体蛋白的包装起重要作用。SCP1 为联会复合体的主要成分,与染色体配对、交换及分离密切相关17，SSX 基因可能与抑制转录有关等18。精子蛋白 17(Sp17)，它在精子的顶体反应时有高水平的表达，通过卵细胞透明带硫酸碳水化合物的结合来促进受精，Sp17 的 N 端与环腺苷酸依赖的蛋白激酶 调节亚基二聚体相互作用位点和蛋白激酶 A 锚定蛋白(a kinase anchoring prote
8、ins, AKAPs)结合以调节它们的活性，进而影响精子的顶体反应与活力19。这说明 Sp17 在受精过程中扮演着重要角色。CT 抗原成员之一OYTES1/Sp32 具有连接和促进顶体素原成熟形成顶体素的作用，属于顶体素结合蛋白(acrosin binding protein)20。Tardif、Janice 等21 ，22先后通过实验证实 Sp32 与获能相关，但是具体机制尚不清楚。4 CTA 与肿瘤 CT 抗原特殊的表达模式使得 CT 抗原在肿瘤方面。CT 抗原 SPAG 9(spermassociated antigen 9)23是cJun NH2端激酶 互动蛋白家族新成员之一，在精卵融
9、合和有丝分裂活化激活蛋白信号通路中有着重要作用。最近研究中发现，90%的卵巢癌组织中检测到 SPAG 9 mRNA 和蛋白。并在卵巢上皮癌病人中检测到 SPAG 9 特异性抗体，阳性率为 67%，而在正常人5为阴性。因此 SPAG 9 具有卵巢上皮癌诊断和免疫治疗特异性靶抗原的潜力。除此之外，有研究表明24，NYESO1 抗原决定簇ESO157170，能被 HLADP4 限制性 CD4T 细胞和 HLAA2 及 A24 限制性 CD8T 细胞识别。Kunle O 等24对卵巢上皮癌研究时发现，ESO157170 疫苗诱导的 CD8 和 CD4 细胞克隆能够识别 NYESO1 表达阳性的肿瘤，对
10、 T 细胞受体分析显示肿瘤识别的 CD4T 细胞和非肿瘤识别的 CD4T 细胞克隆的分子结构是截然不同的。这些都表明 NYESO1 抗原决定簇 ESO157170或 NYESO1 全长蛋白具有肿瘤免疫治疗靶抗原的可能。CAGE在子宫内膜癌中亦有表达，而在正常子宫内膜中不表达25，应用Western blot 技术证实了癌细胞中表达有此种蛋白，并用重组蛋白CAGE 检测子宫内膜癌患者血清中的抗体 antiCAGE IgG，5/45为阳性，而用 ELISA 技术则 12/45 阳性。并且在子宫内膜癌中microsatellite instability(MSI)H 的病人， CAGE 抗体阳性率更
11、高 7/13(53.8%),而 non MSIH 20 例均为阴性。这些都表明了CAGE 可用于子宫内膜癌的诊断和免疫治疗，尤其是 MSI 阳性的子宫内膜癌。CT 抗原 KUCT1 也类似26，在胰腺癌、肺癌和子宫内膜癌中均有表达，其中子宫内膜癌最高 7/11(64%)在血清中也检测到相应特异性抗体(2/12)，而在正常人为阴性。CT 抗原与表达模式的特性与肿瘤有着密切的关系，因此，很多学者都致力于筛选 CT抗原作为肿瘤的标记，并应用于免疫治疗。65 CTA 的研究动态 生殖免疫学的研究证明，免疫因素与不育症有一定的关系。用精子特异性抗原主动免疫动物，能有效地降低动物的生育能力，但是过去的动物
12、试验都未能应用免疫避孕获得满意的效果。因此，免疫避孕遭到怀疑。CT 抗原的提出和在生殖领域的研究给免疫避孕带来了新的希望。其中 Sp17 就有很强的免疫原性，90%的输精管切除的男性可产生抗 Sp17 抗体，在患者的血清和生殖道中可检测到这种抗体27。Lea IA 等27做了 Sp17 对小鼠的生殖能力影响的研究，发现随着嵌合肽免疫剂量的增加，小鼠的生殖能力明显下降，妊娠率从 72%减少到 29%。撤销免疫后68 周，基本恢复到免疫前的生育能力28。最近研究报道29，有些 CT 抗原如：NRAGE、NYESO 、MAGE1 和 SSX 都有在人体骨髓间充质干细胞中表达，表明 CT 抗原不仅是生
13、殖细胞的特异性抗原，同时也是干细胞的标志物。最近的研究30结果都支持 CT 抗原 SSX 在干细胞中有重要作用，SSX 在核域段被 PcG 蛋白 Bmi1 占据，PcG 蛋白 Bmi1 是一个干细胞自我更新的调节因子。SSX 还与间充质细胞向上皮细胞分化(mesenchymaltoepithelial transition MET)相关，通过促进基质金属蛋白酶2 的表达和改变钙粘蛋白E 的水平，从而影响细胞的迁移。MET 实质是胚胎不同胚层发育分化的过程，这一过程是可逆的。因此 SSX 的过度表达有可能是上皮细胞向间充质细胞转变的关键所在，并更有助于肿瘤细胞的转移31。Thomas John
14、等32 研究还发现 CT 抗原与 ECSA/DPPA2 胚胎肿瘤抗原7EmbryoCancer Antigen 存在共表达。这些都表明 CT 抗原与肿瘤干细胞有着密切的联系，值得我们深入的研究。6 结 语 目前对 CT 抗原的研究都仅限于 CT 抗原 mRNA 和蛋白表达水平的检测，而对 CT 抗原表达机制及 CT 抗原对肿瘤细胞生物学行为的作用了解很少。新的 RNA 干扰技术为 CT 抗原进一步的研究提供了新的平台。随着研究的深入，定能揭开 CT 表达特异的面纱。【参考文献】1Bruggen P,Traversari C,Chomez P,et al.A gene encoding an a
15、ntigen recognized by cytolytic T lymphocytes on a human melanomaJ.Science,1991,254(5038):16432Old LJ.Cancer/testis (CT) antigens are new link between gametogensis and cancerJ.Cancer Immun,2001,1(1):13Scanlan MJ,Simpson AJG,Old LJ.The cancerPtestis genes:review,standardization,and commentaryJ.Cancer Immun,2004,4(1):184Chen YT,Scanlan MJ,Sahin U,et al.A testicular antigen aberrantly expressed in human cancers detected by autologous antibody screeningJ.Proc Natl Acad Sci USA,1997,94:19145Gillespie AM,Rodgers S,Wilson AP,et al.BAGE and GAGE:tumour antigen expression in benign an
